電路與電工技術基礎

電路與電工技術基礎

《電路與電工技術基礎》s是2001年2月由上海交通大學出版社出版的圖書,作者是宗祥娟。

基本介紹

  • 書名:電路與電工技術基礎
  • 作者:宗祥娟
  • ISBN:10位[7313026242] 13位[9787313026248]
  • 定價:¥22.00 元
  • 出版社上海交通大學出版社
  • 出版時間:2001-2-1
內容提要,目錄,

內容提要

“電路與電工技術基礎”上冊全書共分12章。第1-3章以直流電路為對象,介紹了電路的基本概念、基本連線方法及基本分析方法,第4-8章以相量法為基礎介紹了交流電路(包括正弦交流電路、諧振電路、互感電路、三相電路及非正弦周期電流電路)的分析方法,第9章介紹了二連線埠網路的參數方程及基本連線方法,第10、11章介紹了線性動態電路的時域分析及復頻域分析,第12章簡單介紹了非線性電阻電路。
本書適用於電氣類、機電類、計算機類專業的電路分析課程。

目錄

1 電路的基本概念
1.1 電路及電路模型
電流流過的迴路叫做電路,又稱導電迴路。最簡單的電路,是由電源、負載、導線、開關等元器件組成。電路導通叫做通路。只有通路,電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負載而是直接接通叫做短路,這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個元件的兩端直接接通,此時電流從直接接通處流經而不會經過該元件,這種情況叫做該元件短路。開路(或斷路)是允許的,而第一種短路決不允許,因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞。
電路英語:Electrical circuit)或稱電子迴路,是由電器設備和元器件, 按一定方式連線起來,為電荷流通提供了路徑的總體,也叫電子線路或稱電氣迴路,簡稱網路或迴路。如電源電阻電容電感二極體三極體電晶體IC電鍵等,構成的網路、硬體。負電荷可以在其中流動。
電路模型是實際電路抽象而成,它近似地反映實際電路的電氣特性。電路模型由一些理想電路元件用理想導線連線而成。用不同特性的電路元件按照不同的方式連線就構成不同特性的電路。
電路模型近似地描述實際電路的電氣特性。根據實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求,應當用不同的電路模型模擬同一實際電路。
這種抽象的電路模型中的元件均為理想元件。
1.2 電路的基本物理量
1.3 電阻元件
1.4 電容元件
1.5 電感元件
1.6 電壓源與電流源
電壓源,即理想電壓源,是從實際電源抽象出來的一種模型,在其兩端總能保持一定的電壓而不論流過的電流為多少。電壓源具有兩個基本的性質:第一,它的端電壓定值U或是一定的時間函式U(t)與流過的電流無關。第二,電壓源自身電壓是確定的,而流過它的電流是任意的。
由於電源內阻等多方面的原因,理想電壓源在真實世界是不存在的,但這樣一個模型對於電路分析是十分有價值的。實際上,如果一個電壓源在電流變化時,電壓的波動不明顯,我們通常就假定它是一個理想電壓源。
電壓源就是給定的電壓,隨著你的負載電阻增大,電流減小,理想狀態下電壓不變,但實際上電壓會在傳送路徑上消耗,你的負載增大,路徑上消耗減少。
電壓源的內阻相對負載阻抗很小,負載阻抗波動不會改變電壓高低。在電壓源迴路中串聯電阻才有意義,並聯在電壓源的電阻因為它不能改變負載的電流,也不能改變負載上的電壓,這個電阻在原理圖上是多餘的,應刪去。負載阻抗只有串聯在電壓源迴路中才有意義,與內阻是分壓關係。
電壓源是一個理想元件,因為它能為外電路提供一定的能量,所以又叫有源元件。
在功率允許的範圍內,相同頻率的電壓源串時可等效為一個同一頻率的電壓源
理想電壓源的端電壓與它的電流無關.其電壓總保持為某一常數或為某一給定的時間函式。
如直流理想電壓源,其端電壓就是一常數;交流理想電壓源,就是一按正弦規律變化的交流電壓源,其函式可表示為us=U(in)Sinat。
電流源給定的電流,此線路通電流為定值,與你的負載阻值沒有關係。
電流源的內阻相對負載阻抗很大,負載阻抗波動不會改變電流大小。在電流源迴路中串聯電阻無意義,因為它不會改變負載的電流,也不會改變負載上的電壓。在原理圖上這類電阻應簡化掉。負載阻抗只有並聯在電流源上才有意義,與內阻是分流關係。
由於內阻等多方面的原因,理想電流源在真實世界是不存在的,但這樣一個模型對於電路分析是十分有價值的。實際上,如果一個電流源在電壓變化時,電流的波動不明顯,我們通常就假定它是一個理想電流源。
1.7 基爾霍夫定律
基爾霍夫定律是德國物理學家基爾霍夫提出的。基爾霍夫定律是電路理論中最基本也是最重要的定律之一。它概括了電路中電流和電壓分別遵循的基本規律。它包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規律,是分析和計算較為複雜電路的基礎,1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887)提出。它既可以用於直流電路的分析,也可以用於交流電路的分析,還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。運用基爾霍夫定律進行電路分析時,僅與電路的連線方式有關,而與構成該電路的元器件具有什麼樣的性質無關。基爾霍夫定律包括電流定律(KCL)和電壓定律(KVL),前者套用於電路中的節點而後者套用於電路中的迴路
小結
習題
2 電路的基本連線
2.1 電路的串聯、並聯及混聯
2.2 電阻的Y-△等效變換
2.3 電壓源、電流源的連線
小結
習題
3 線性網路的一般分析及定理
3.1 支路法
3.2 迴路電流法
3.3 節點電壓法
3.4 疊加定理
3.5 替代定理
3.6 戴維南定理
戴維南定理(又譯為戴維寧定理)又稱等效電壓源定律,是由法國科學家L·C·戴維南於1883年提出的一個電學定理。由於早在1853年,亥姆霍茲也提出過本定理,所以又稱亥姆霍茲-戴維南定理。其內容是:一個含有獨立電壓源、獨立電流源及電阻的線性網路的兩端,就其外部型態而言,在電性上可以用一個獨立電壓源V和一個鬆弛二端網路的串聯電阻組合來等效。在單頻交流系統中,此定理不僅只適用於電阻,也適用於廣義的阻抗。
對於含獨立源,線性電阻和線性受控源的單口網路(二端網路),都可以用一個電壓源與電阻相串聯的單口網路(二端網路)來等效,這個電壓源的電壓,就是此單口網路(二端網路)的開路電壓,這個串聯電阻就是從此單口網路(二端網路)兩端看進去,當網路內部所有獨立源均置零以後的等效電阻。
uoc 稱為開路電壓Ro稱為戴維南等效電阻。在電子電路中,當單口網路視為電源時,常稱此電阻為輸出電阻,常用Ro表示;當單口網路視為負載時,則稱之為輸入電阻,並常用Ri表示。電壓源uoc和電阻Ro的串聯單口網路,常稱為戴維南等效電路。
當單口網路的連線埠電壓和電流採用關聯參考方向時,其連線埠電壓電流關係方程可表為:U=R0i+uoc
3.7 諾頓定理
3.8 對偶性
小結
習題
4 正弦交流電路
4.1 正弦交流電路的基本概念
4.2 複數
4.3 正弦量的相量表示
4.4 電阻、電感和電容元件上電壓與電流的相量關係
4.5 基爾霍夫定律的相量形式
4.6 正弦交流電路的相量分析
4.7 用相量法分析複雜交流電路
4.8 正弦交流電路中的功率及功率因數的提高
4.9 正弦交流電路負載獲得最大功率的條件
小結
習題
5 三相交電路
5.1 三相電源
5.2 對稱三相電路
5.3 不對稱三相電路
5.4 三相電路的功率
小結
習題
6 諧振
7 互感電路
8 非正弦周期電流電路
9 二連線埠網路
10 線性動態電路的時域分析
11 線性動態電路的復頻域分析
12 非線性電阻電路
參考答案

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